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专题15.22 分式(全章知识梳理与考点分类讲解)
【知识点1】分式的有关概念及性质
A
B
1.分式:一般地,如果A、B表示两个整式,并且B中含有字母,那么式子 叫做分式.其中A
叫做分子,B叫做分母.
要点提醒:分式中的分母表示除数,由于除数不能为0,所以分式的分母不能为0,即当B≠0
A
B
时,分式 才有意义.
2.分式的基本性质
(M为不等于0的整式).
3.最简分式
分子与分母没有公因式的分式叫做最简分式.如果分子分母有公因式,要进行约分化简.
【知识点2】分式的运算
1.约分
利用分式的基本性质,把一个分式的分子和分母的公因式约去,不改变分式的值,这样的分式变形叫
做分式的约分.
2.通分
利用分式的基本性质,使分子和分母同乘适当的整式,不改变分式的值,把异分母的分式化为同分母
的分式,这样的分式变形叫做分式的通分.
3.基本运算法则
分式的运算法则与分数的运算法则类似,具体运算法则如下:
(1)加减运算
a b ab
c c c ;同分母的分式相加减,分母不变,把分子相加减.
;异分母的分式相加减,先通分,变为同分母的分式,再加减.a c ac
(2)乘法运算 b d bd ,其中a、b、c、d 是整式,bd 0.
两个分式相乘,把分子相乘的积作为积的分子,把分母相乘的积作为积的分母.
a c a d ad
(3)除法运算 b d b c bc ,其中a、b、c、d 是整式,bcd 0.
两个分式相除,把除式的分子和分母颠倒位置后,与被除式相乘.
(4)乘方运算
分式的乘方,把分子、分母分别乘方.
4.零指数
.
5.负整数指数
6.分式的混合运算顺序
先算乘方,再算乘除,最后加减,有括号先算括号里面的.
【知识点3】分式方程
1.分式方程的概念
分母中含有未知数的方程叫做分式方程.
2.分式方程的解法
解分式方程的关键是去分母,即方程两边都乘以最简公分母将分式方程转化为整式方程.
3.分式方程的增根问题
增根的产生:分式方程本身隐含着分母不为0的条件,当把分式方程转化为整式方程后,方程中未知
数允许取值的范围扩大了,如果转化后的整式方程的根恰好使原方程中分母的值为 0,那么就会出现不适
合原方程的根---增根.
要点提醒:因为解分式方程可能出现增根,所以解分式方程必须验根.验根的方法是将所得的根带入
到最简公分母中,看它是否为0,如果为0,即为增根,不为0,就是原方程的解.
【知识点4】分式方程的应用
列分式方程解应用题与列一元一次方程解应用题类似,但要稍复杂一些.解题时应抓住“找等量关
系、恰当设未知数、确定主要等量关系、用含未知数的分式或整式表示未知量”等关键环节,从而正确列
出方程,并进行求解.【考点目录】
【考点1】分式及相关概念; 【考点2】分式的运算;
【考点3】零指数与负指数; 【考点4】解分式方程;
【考点5】增根与无解; 【考点6】分式方程的应用.
【考点一】分式及相关概念;
【例1】(2023上·河北邢台·八年级邢台三中校联考阶段练习)已知:代数式
(1)当m为何值时,该式无意义?
(2)若该式的值为正数,求m的取值范围;
【答案】(1) 时,该式无意义;(2)
【分析】(1)由分母为0时,分式无意义,从而可得答案;
(2)根据两数相除,同号得正,可得该式的值为正数,则 ,再解不等式即可.
(1)解:由题意得,当 时,代数式 无意义;
所以 时,该式无意义.
(2)由题意得,该式的值为正数时, ,
即 .
【点拨】本题考查的是分式无意义的含义,分式的值为正数,一元一次不等式的解法,理解题意是解
本题的关键.
【举一反三】
【变式1】(2023上·上海青浦·七年级校考期中)在代数式 , , , , ,
中,分式的个数为( )A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查了分式“如果 表示两个整式,并且 中含有字母,那么式子 叫做分式”,熟
记分式的定义是解题关键.根据分式的定义即可得.
解:代数式 , , 都是整式,
代数式 , , 的分母中都含有字母,都是分式,共有3个,
故选:C.
【变式2】(2023上·湖南长沙·八年级校考阶段练习)当x为 时,分式 的值为0.
【答案】
【分析】此题考查分式值为零的情况:分子为零,且分母不等于零,据此列得 ,且
,由此求出答案,熟记分式值为零的要求是解题的关键.
解:由题意得 ,且 ,
解得 ,
故答案为: .
【例2】(2022下·江苏淮安·八年级校联考期中)约分
(1) (2)
【答案】(1) ;(2)【分析】(1)先找出分子分母的公因式,再将公因式约分即可;
(2)先将分式的分子与分母因式分解,再约去分子与分母的公因式即可.
(1)解: = ;
(2)解: = .
【点拨】本题考查分式的约分,公因式,因式分解,约分是将分式的分子与分母中公因式消去,掌握
约分,公因式,因式分解是解题关键.
【举一反三】
【变式1】(2021上·河北沧州·八年级校考阶段练习)若将分式 与 通分,则分式
的分子应变为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】分式 与 的公分母是 ,据此作出选择.
解:分式 与 的公分母是 ,则分式 的分子应变为
.
故选:A.
【点拨】本题考查了通分.通分的关键是确定最简公分母.①最简公分母的系数取各分母系数的最小公倍数.②最简公分母的字母因式取各分母所有字母的最高次幂的积.
【变式2】(2020上·上海徐汇·七年级上海市徐汇中学校考阶段练习)分式 , ,
的最简公分母是
【答案】ab(a+b)(a-2b)
【分析】根据确定最简公分母的方法是:(1)取各分母系数的最小公倍数;(2)凡单独出现的字母
连同它的指数作为最简公分母的一个因式;(3)同底数幂取次数最高的,得到的因式的积就是最简公分
母即可求出答案.
解:分式 , , 的分母依次为: , ,
故最简公分母是ab(a+b)(a-2b)
故答案为:ab(a+b)(a-2b)
【点拨】此题考查了最简公分母,解题的关键是准确求出各个分式中分母的最简公分母,确定最简公
分母的方法一定要掌握.
【考点二】分式的运算;
【例3】(2022·江西·统考中考真题)以下是某同学化简分式 的部分运算过程:
解:原式 ①
②
解:
③
…
(1)上面的运算过程中第__________步出现了错误;(2)请你写出完整的解答过程.
【答案】(1)③
(2)见分析
【分析】根据分式的运算法则:先乘方,再加减,最后乘除,有括号先算括号里面的计算即可.
解:(1)第③步出现错误,原因是分子相减时未变号,
故答案为:③;
(2)解:原式=
【点拨】本题主要考查了分式的混合运算,熟练掌握分式的运算法则是解决本题的关键.
【举一反三】
【变式1】(2021·四川南充·统考中考真题)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据分式的加减乘除的运算法则进行计算即可得出答案解:A. ,计算错误,不符合题意;
B. ,计算错误,不符合题意;
C. ,计算错误,不符合题意;
D. ,计算正确,符合题意;
故选:D
【点拨】本题考查了分式的加减乘除的运算,熟练掌握运算法则是解题的关键
【变式2】(2022·山东菏泽·统考中考真题)若 ,则代数式 的值是
.
【答案】15
【分析】先按分式混合运算法则化简分式,再把已知变形为a2-2a=15,整体代入即可.
解:
=
=a(a-2)
=a2-2a,
∵a2-2a-15=0,
∴a2-2a=15,
∴原式=15.
故答案为:15.
【点拨】本题考查分式化简求值,熟练掌握分式混合运算法则是解题的关键.【考点三】零指数与负指数;
【例4】(2022上·湖南怀化·八年级校联考阶段练习)计算:
(1) (2)
【答案】(1)6;(2)
【分析】(1)先根据乘方运算、负整数指数幂、0指数幂知识进行化简,再计算即可求解;
(2)先根据负整数指数幂、零指数幂知识进行化简,再计算即可求解.
(1)解:
;
(2)解:
.
【点拨】本题考查了负整数指数幂、零指数幂、有理数乘方的意义等知识,熟知相关知识并正确进行
计算是解题关键.
【举一反三】
【变式1】(2022·四川自贡·统考中考真题)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.【答案】B
【分析】根据乘方运算,平方差公式,同底数幂的除法法则,零指数幂的运算法则进行运算即可.
解:A. ,故A错误;
B. ,故B正确;
C. ,故C错误;
D. ,故D错误.
故选:B.
【点拨】本题主要考查了整式的运算和实数的运算,熟练掌握平方差公式,同底数幂的除法法则,零
指数幂的运算法则,是解题的关键.
【变式2】(2020·广东·统考中考真题)若 ,则 .
【答案】1
【分析】根据绝对值的非负性和二次根式的非负性得出a,b的值,即可求出答案.
解:∵
∴ , ,
∴ ,
故答案为:1.
【点拨】本题考查了绝对值的非负性,二次根式的非负性,整数指数幂,得出a,b的值是解题关键.
【考点四】解分式方程;
【例5】(2021下·四川攀枝花·八年级校考期中)(1)解方程: (2)计算:
【答案】(1)原分式方程无解;(2)
【分析】(1)分式方程去分母转化为整式方程,求出整式方程的解得到x的值,经检验即可得到分式
方程的解;
(2)首先将式子通分,化成同分母,分子合并同类项即可.
解:(1)
经检验: 是增根
所以原方程无解.
(2)原式=
=
=
= .
【点拨】本题考查了解分式方程和分式的化简,解题的关键是熟练掌握分式方程的解法和分式的化简
运算法则.
【举一反三】
【变式1】(2022下·重庆·九年级重庆巴蜀中学校考开学考试)已知关于x的分式方程无解,且关于y的不等式组 有且只有三个偶数解,则所有符合
条件的整数m的乘积为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】分式方程无解的情况有两种,第一种是分式方程化成整式方程后,整式方程无解,第二种是
分式方程化成整式方程后有解,但是解是分式方程的增根,以此确定m的值,不等式组整理后求出解集,
根据有且只有三个偶数解确定出m的范围,进而求出符合条件的所有m的和即可.
解:分式方程去分母得: ,
整理得: ,
分式方程无解的情况有两种,
情况一:整式方程无解时,即 时,方程无解,
∴ ;
情况二:当整式方程有解,是分式方程的增根,即x=2或x=6,
①当x=2时,代入 ,得:
解得:得m=4.
②当x=6时,代入 ,得: ,
解得:得m=2.
综合两种情况得,当m=4或m=2或 ,分式方程无解;
解不等式 ,
得:根据题意该不等式有且只有三个偶数解,
∴不等式组有且只有的三个偶数解为−8,−6,−4,
∴−4<m−4≤−2,
∴0<m≤2,
综上所述当m=2或 时符合题目中所有要求,
∴符合条件的整数m的乘积为2×1=2.
故选B.
【点拨】此题考查了分式方程的无解的问题,以及一元一次不等式组的偶数解,其中分式方程无解的
情况有两种情况,一种是分式方程化成整式方程后整式方程无解,另一种是化成整式方程后有解,但是解
为分式方程的增根,易错点是容易忽略某种情况;对于已知一元一次不等式组解,求参数的值,找到参数
所表示的代数式的取值范围是解题关键.
【变式2】(2022·浙江宁波·统考中考真题)定义一种新运算:对于任意的非零实数a,b,
.若 ,则x的值为 .
【答案】 /
【分析】根据新定义可得 ,由此建立方程 解方程即可.
解:∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 即 ,
∴ ,
解得 ,
经检验 是方程 的解,
故答案为: .
【点拨】本题主要考查了新定义下的实数运算,解分式方程,正确理解题意得到关于x的方程是解题
的关键.
【考点五】 增根与无解;
【例6】(2023上·山东淄博·八年级统考期中)已知关于x的分式方程
(1)若分式方程有增根,求m的值;
(2)若分式方程的解是负数,求m的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【分析】本题考查了分式方程的增根,根据分式方程的解确定取值范围,熟练掌握计算的基本步骤是
解题的关键.
(1)先化分式方程为整式方程,令分母为零,确定增根,代入整式方程,计算字母的值.
(2)先化分式方程为整式方程,求得解,根据解为负数,计算字母的范围即可.解:(1)方程的增根为 ,
原方程去分母并整理得 ,
将 代入方程得 ,
解这个方程得 ,
故m的值为7.
(2)由(1)得
解这个方程得
∵方程的解是负数
∴ ,
解不等式得 ,
∴当 时,分式方程的解是负数.
【举一反三】
【变式1】(2020·四川成都·统考三模)下列结论正确的是( )
A. 是分式方程 B.方程 =1无解
C.方程 的根为x=0 D.解分式方程时,一定会出现增根
【答案】B
【分析】根据分式方程的定义和分式方程的增根的意义即可判断.
解:A.原方程中分母不含未知数,不是分式方程,
所以A选项不符合题意;
B.解方程,得x=﹣2,
经检验x=﹣2是原方程的增根,所以原方程无解,
所以B选项符合题意;
C.解方程,得x=0,
经检验x=0是原方程的增根,
所以原方程无解,
所以C选项不符合题意;
D.解分式方程时,不一定会出现增根,
只有使分式方程分母的值为0的根是增根,
所以D选项不符合题意.
故选:B.
【点拨】本题考查了分式方程的增根、分式方程的定义,解决本题的关键是掌握分式方程的相关知识.
【变式2】 (2023下·安徽蚌埠·七年级蚌埠第三十一中学校考阶段练习)①若关于 的方程
有增根,则增根是 .
②若关于 的方程 无解,则 的值为 .
【答案】 4 2或3
【分析】 根据分式方程有增根,即分母为0进行求解即可;
分式方程去分母转化为整式方程,由分式方程有增根确定出a的值即可.
解:①∵分式方程有增根,
∴ ,
∴ ,
故答案为:4;②
去分母得: ,
移项得: ,
合并同类项得: ,
当 ,即 时, 无解,分式方程无解;
当 时,系数化为1得: ,
∵分式方程有增根,
∴ ,即 ,
∴ ,
解得 ,
经检验, 是 的解,
∴ ,
综上可知, 或 ,
故答案为:2或3;
【点拨】本题主要考查了分式方程有增根的情况,熟知分式方程有增根的情况是分式方程分母为0.
【考点七】分式方程的应用.
【例7】(2022上·湖北武汉·八年级统考期末)两个工程队共同参与一项筑路工程,甲队单独施工30
天完成总工程的 ,这时增加了乙队,两队又共同工作了15天,完成全部工程.
(1)求乙队单独施工多少天完成全部工程?
(2)若甲队工作4天,乙队工作3天共需支付工程劳务费42000元,甲队工作5天,乙队工作6天共需支付工程劳务费75000元,求甲、乙两队工作一天的劳务费分别为多少元?
(3)在(2)的条件下,若两个工程队不同时施工,在总劳务费不超过28万元的情况下,则最快
______天能完成总工程.
【答案】(1)30;(2)甲、乙两队工作一天的劳务费分别为3000元、10000元;(3)70
【分析】(1)设乙队单独施工x天完成全部工程,根据甲队单独施工30天完成总工程的 求出甲队
单独施工完成全部工程的天数,根据两队完成工程量的和等于总工程量列方程,求得乙队单独施工30天完
成全部工程,注意分式方程要检验;
(2)设甲、乙两队工作一天的劳务费分别为m元、n元, 根据甲队工作4天,乙队工作3天共需支付
工程劳务费42000元,甲队工作5天,乙队工作6天共需支付工程劳务费75000元,列方程组求解, 得到
甲、乙两队工作一天的劳务费分别为3000元、10000元;
(3)设甲队单独施工a天,乙队单独施工b天,根据两个工程队不同时施工,总劳务费不超过28万
元,两队完成工程量等于总工程量,列出 与 ,求出a的取值范围,根据最快完成总
工程的要求,求出 的最小值即可.
解:(1)设乙队单独施工x天完成全部工程,
∵甲队单独施工完成全部工程的天数是 (天),
∴ ,
解得, ,
经检验, 是所列方程的根,且符合题意,
故乙队单独施工30天完成全部工程;
(2)设甲、乙两队工作一天的劳务费分别为m元、n元,∴ ,
解得, ,
故甲、乙两队工作一天的劳务费分别为3000元、10000元;
(3)设甲队单独施工a天,乙队单独施工b天,
则
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,且 ,
∴
∴在总劳务费不超过28万元的情况下,则最快70天能完成总工程.
故答案为:70.
【点拨】本题主要考查了工程问题,解决问题的关键是熟练掌握工作量与工作效率和工作时间的关系,
总劳务费与每天劳务费和劳务时间的关系,解分式方程与二元一次方程组等等,熟知相关知识是解题的关
键.
【举一反三】
【变式1】(2020·辽宁·统考中考真题)随着快递业务的增加,某快递公司为快递员更换了快捷的交
通工具,公司投递快件的能力由每周3000件提高到4200件,平均每人每周比原来多投递80件,若快递公司的快递员人数不变,求原来平均每人每周投递快件多少件?设原来平均每人每周投递快件 件,根据题
意可列方程为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设原来平均每人每周投递快件x件,则现在平均每人每周投递快件(x+80)件,根据人数=投
递快递总数量÷人均投递数量,结合快递公司的快递员人数不变,即可得出关于x的分式方程,此题得解.
解:设原来平均每人每周投递快件x件,则现在平均每人每周投递快件(x+80)件,
根据快递公司的快递员人数不变列出方程,得: ,
故选:D.
【点拨】本题考查了由实际问题抽象出分式方程,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.
【变式2】(2022上·山东潍坊·八年级统考期末)“绿水青山就是金山银山”.某地为美化环境,计
划种植树木2000棵.由于志愿者的加入,实际每天植树的棵树比原计划增加了25%,结果提前4天完成任
务.则实际每天植树 棵.
【答案】125
【分析】设原计划每天植树x棵,则实际每天植树(1+25%)x棵,根据工作时间=工作总量÷工作效率,
结合实际比原计划提前4天完成任务,即可得出关于x的分式方程,解之经检验后即可得出x的值,再将
其代入(1+25%)x中即可求出结论.
解:设原计划每天植树x棵,则实际每天植树(1+25%)x棵,
依题意得: ,
解得:x=100,
经检验,x=100是原方程的解,且符合题意,∴(1+25%)x=125.
故答案为:125.
【点拨】本题考查了分式方程的应用,找准等量关系,正确列出分式方程是解题的关键.